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原位颗粒增强铝基复合材料（In-situ particles reinforced aluminum matrix composites,in-situ PRAMCs）具有轻量化、比强度高、增强颗粒与基体结合紧密等一系列优异的特性,极具科学研究价值和工业应用前景。在众多原位增强颗粒中,TiB2与Mg2Si具有优良的综合性能且制备工艺简便,便于工业化生产。但是,制备原位TiB2所使用的氟盐法受限于较低的反应产率与腐蚀性反应条件,难以制备高质量分数（10%以上）的复合材料且生产成本较高;而熔铸法制备得到的Mg2Si一般尺寸粗大、棱角尖锐,不利于复合材料综合力学性能的提升。为此,本文将研究TiB2与Mg2Si双相混杂增强铝基复合材料来减少TiB2颗粒含量以降低生产成本。同时,还需要开发Mg2Si增强铝基复合材料的调控方法来提高复合材料的塑性。此外,针对TiB2增强可热处理强化基体的铝基复合材料,研究了TiB2颗粒对复合材料时效行为的影响。本文首先通过混合盐法成功制备出9%（质量分数,下同）TiB2/Al-4.5Cu复合材料,经过固溶处理后研究复合材料在180℃条件下的时效行为。结果表明,TiB2颗粒的加入不仅能够促进θ相的析出进而加快复合材料的时效进程而且还会使析出相在TiB2颗粒附近密集析出,改变析出相的分布规律。在时效8小时之前,随着时效时间的延长,析出相的数量显著增加,复合材料的屈服强度和抗拉强度也不断增加。8小时达到峰值时效,析出相的数量和复合材料的拉伸性能均达到峰值。8小时之后,随着析出相尺寸不断粗化且数量减少,复合材料的拉伸性能也不断下降。另外,相比于Al-4.5Cu基体合金的时效行为,复合材料的时效进程明显加快,峰值时间从20小时前移到8小时。其次,本文针对Mg2Si/Al复合材料的合金化改性,研究了Ni元素对Mg2Si/Al复合材料凝固行为、微观组织以及拉伸性能的影响。结果表明,添加Ni元素可以将汉字状的二元共晶Mg2Si转变为双棒状Al-Al3Ni-Mg2Si三元共晶。当Ni含量达到3%时,二元共晶Mg2Si完全转变为三元共晶。此后Ni含量继续升高,复合材料中将会出现初生Al3Ni和块状Al-Al3Ni共晶。复合材料的力学性能随Ni含量的增加呈现出先上升后下降的趋势,并在Ni含量为3%时达到最优。当Ni含量超过3%之后,初生Al3Ni和块状Al-Al3Ni生成会导致复合材料的综合力学性能下降。复合材料的断裂形式随Ni含量增加从脆性断裂经过半解理断裂转变为塑性断裂,在Ni含量为5%时又退回半解理断裂,与复合材料伸长率的变化规律相符。最后,本文结合熔铸法与混合盐工艺,在铸态条件下成功制备了TiB2与Mg2Si双相混杂增强铝基复合材料,利用Mg2Si减少TiB2颗粒的质量分数,降低了复合材料的生产成本。由于TiB2颗粒可以作为共晶Mg2Si异质形核的衬底,添加TiB2颗粒能够细化并变质共晶Mg2Si相。当加入5%TiB2颗粒后,汉字状的共晶Mg2Si相完全消失,全部转化成细小的多边形。同时,Mg2Si对TiB2颗粒的捕捉作用将改变颗粒的分布,使颗粒在复合材料中分布更加均匀。TiB2颗粒的加入能够同时提高复合材料的杨氏模量、屈服强度和伸长率:当加入5%TiB2颗粒后,双相混杂复合材料的各项力学性能均达到最优,杨氏模量、屈服强度和伸长率相比于10%Mg2Si/Al分别提升了11%、58.88%和166.49%。不同含量TiB2颗粒通过与Mg2Si相之间的相互作用还可以逐步改变复合材料的断裂形式。随着TiB2颗粒含量的增加,断裂形式从脆性断裂过渡到半解理混合断裂,当颗粒含量达到5%时,复合材料转变为韧性断裂。